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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Drehspulinstrument ansteuern


Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Schönen guten Abend,

wie schon in einem anderen Thread erklärt, versuche ich im Moment eine 
Solar-Lade-Schaltung aufzubauen. Ich möchte das ganze sehr rudimentär 
halten – Überladen, etc. sollen erstmal keine Rolle spielen. Trotzdem 
sollen aber die aktuelle Energie, die aus der Solarzelle gewonnen wird 
und der Batterie-Ladezustand visualisiert werden – und zwar mit 
Drehspulinstrumenten.

Ich habe einen ersten Entwurf in EAGLE erstellt. Kann man das so einfach 
aufbauen, oder muss ich noch ein andere Komponenten (Op-Amps?) verbauen?

DS1 wäre das Drehspulintrument zur Überwachung der Solaraktivität. DS2 
würde den aktuellen Ladezustand der Batterie darstellen.

Vielen Dank für eure Hilfe,
Hanspeter

Autor: R. Freitag (rfr)
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Hallo,


mit dem Instrument, welches dir die Solaraktivität anzeigen soll, kannst 
du nix anfangen, denn es zeigt dir die Accuspannung an, wenn der Accu 
geladen wird, und Null, wenn es nacht ist. Das sieht man aber auch so, 
daher hilft das nichts.

Das zweite Instrument zeigt die Spannung an, welche den ladezustand 
darstellt, wenn keine Entladung stattfindet.

Beides ist aber nicht sinnvoll. Zur Steuerung und Auswertung sind 
Messungen notwendig, die nur von einem Microcontroller sinnvoll 
vorgenommen werden können. Ich empfehle daher sehr, diese auch 
einzusetzen.

Gruss

Robert

Autor: min (Gast)
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Auf jeden Fall muessen zur Strombegrenzung Widerstände vor das Poti. 
Sonst brennt das Drehspulmessinstrument (DSM) beim falschen Kalibrieren 
mit dem  Poti sofort durch.
Auch wuerde ich anstatt die Eingangsspannung an der Solarzelle zu 
messen, lieber mit einem DSM den Ladestrom zum Akku messen. Mit der 
gezeigten
Schaltung wird nämlich nur die Spannung gemessen.

Autor: min (Gast)
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Und ... einen Mikroprozessor braucht man nicht zwangläufig, man kann den 
Strom auch mit einem Opamp und einem Shunt messen. goorgel mal danach 
;-?

Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Hallo Robert,

vielen Dank für deine Meinung dazu. Ein paar Fragen noch dazu:

> mit dem Instrument, welches dir die Solaraktivität anzeigen soll, kannst
> du nix anfangen, denn es zeigt dir die Accuspannung an, wenn der Accu
> geladen wird, und Null, wenn es nacht ist.

Wieso verhindert eigentlich die Diode das nicht? Sie verhindert ja auch, 
dass sich der Akku über die Solarzelle entladen kann.

> Das zweite Instrument zeigt die Spannung an, welche den ladezustand
> darstellt, wenn keine Entladung stattfindet.

Das ist nicht so schlimm, weil die Schaltung tatsächlich nur den Akku 
laden soll. Es wird keinen Verbraucher geben, *ausser*…

…ich müsste tatsächlich einen Mikrocontroller einsetzten. Daran hatte 
ich zuerst auch gedacht, weil ich dann die Zeigerausschläge 
differenzierter kontrollieren könnte. Ich hab dann aber davon 
abgelassen, weil ich wohl noch eine zweite Batterie einplanen müsste, 
die gewährleistet, dass der Mikrocontroller immer mit Strom versorgt 
ist, auch wenn der Akku überhaupt nicht geladen ist.

Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Danke min!

> Auf jeden Fall muessen zur Strombegrenzung Widerstände vor das Poti.
> Sonst brennt das Drehspulmessinstrument (DSM) beim falschen Kalibrieren
> mit dem  Poti sofort durch.

Klingt logisch – done.

> Auch wuerde ich anstatt die Eingangsspannung an der Solarzelle zu
> messen, lieber mit einem DSM den Ladestrom zum Akku messen. Mit der
> gezeigten Schaltung wird nämlich nur die Spannung gemessen.

Ich hab das mal versucht – So in etwa? Reicht das um zumindest "etwas" 
zu messen? Bei Geschickter Wahl der Widerstände z.B. an DS1 Ströme von 0 
– x mA und an DS2 Spannungen von 0 - x V?

Die Op-Amp plus Shunt Geschichte recherchiere ich gerade…

Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Anhang vergessen :)

Autor: R. Freitag (rfr)
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Hallo,

die Solarzelle hat eine fast rechteckige kennlinie. Im leerlauf liegen 
22 V an, im Ladebetrieb bricht die Spannung auf die Accuspannung 
zusammen (genauer Accuspannung plus Diodenspannung.). Nachts liefert die 
Solarzelle keinen Strom und lädt die batterie auch nicht.

Dein Accu hat immer mindestens 9 Volt, sonst ist er kaputt. Bei 13 V ist 
er voll geladen. Aber die ladeelektronik kann bei 9 V noch betrieben 
werden. Ein Programm für deinen Controller hat auch die Aufgabe, einen 
Tiefentladeschutz durchzuführen. Das hat deine Schaltung nicht.

Gruss

Robert

Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Hallo,

ich war ein bisschen ungenau im Startbeitrag, pardon:

In meinem Fall möchte ich einen AA NiMH-Akku laden (1.2V, 1800mA). Wenn 
ich den Dauerlade, kann anscheinend bei einem Ladestrom von C/20 (90mA) 
bis C/10 (180mA) nicht viel schief gehen und ein Überladen ist nicht so 
kritisch. (Mein gefährliches Halbwissen habe ich hierher genommen: 
http://www.jens-seiler.de/bastelecke/akkus/)

Als "Solarzelle" dachte ich z.B. an drei in Reihe geschaltete Zellen 
(0.5V, 200mA). Daraus würden bei optimalen Bedingungen 200mA bei 1.5V 
Richtung Akku fliessen (wovon dann der Spannungsabfall an der Diode 
abgezogen werden muss).

Habe ich irgendwo einen groben Fehler drin?

Vielen Dank für eure Mühen und Tipps & Schöne Grüße,
Hanspeter

Autor: MaWin (Gast)
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Interessanter wäre der Ladestrom/Entladestrom des Akkus

    +-----|>|----+----+
    |            |    |
    |           (A)   |
Solarzelle   +---+  Verbraucher
    |      Akku  |    |
    |        |  (V)   |
    +--------+---+----+

denn die Akkuspannung sagt bei einem NiMH-Akku wenig aus,
nur dass der Akku inzwischen einen hohen Innenwiderstand
hat weil er alt ist (Ladespanung über 1.5V bei 200mA),
oder entladen ist (Spannung unter 0.9V, oder gar unter 0.5).

Noch interessanter wäre natütlich, wie viel Strom über die
Zeit integriert hinein und herausfloss, mit einem kleinen
temperaturanhängigen Verlust, denn das gibt dann die
ungefähre Akkukapazität an.

So was machen fuel gauge ICs wie der BQ26231

Autor: Hansi Cardell (honsey)
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Vielen Dank MaWin, den IC schaue ich mir mal an.

Abseits vom Ansteuern der DSM, kann ich – ganz rudimentär, gemäss der 
These, dass Dauer-Niedrigstrom-Laden mit einem Strom von C/10 - C/20 den 
Akku nicht sofort zerschiesst – das ganze so Aufbauen, wie im Anhang 
dargestellt?

Danke!

Autor: MaWin (Gast)
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Kannst du.
Denk an all die billigen Gartenlichter.

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